專利名稱：熱塑性彈性體輪胎組成物與熱塑性彈性體輪胎材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪胎組成物與輪胎材，特別是涉及一種熱塑性彈性體輪胎組成物及該熱塑性彈性體輪胎組成物制成的熱塑性彈性體輪胎材。
背景技術(shù)：
參閱圖1，一般的輪胎包含一層胎體層11、數(shù)層交錯(cuò)交疊且設(shè)置于胎體層11外側(cè)的鋼絲環(huán)帶層12，及一層包覆該胎體層11與該鋼絲環(huán)帶層12的胎面層13，該胎面層13通常由天然橡膠制成，雖然能夠獲得較佳耐磨性與彈性，但天然橡膠(nature rubber)產(chǎn)量較少，且容易老化變質(zhì)，因此，逐漸以合成橡膠代替，如苯乙烯橡膠(styrene-butadienerubber, SBR)、丁乙烯橡膠(butadiene rubber, BR)等。不論以天然橡膠或合成橡膠制作該胎面層13，都需要先進(jìn)行加硫制程，使聚合物間能產(chǎn)生交聯(lián)，進(jìn)而使該胎面層13獲得較佳的彈性效果，所以，制作的流程上比較復(fù)雜。另一方面，橡膠在抗張強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度，及熱變形溫度的表現(xiàn)較差，易造成使用上的安全性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨與高強(qiáng)度的熱塑性彈性體輪胎組成物。本發(fā)明熱塑性彈性體輪胎組成物，適用于制成一個(gè)輪胎的胎面層，該熱塑性彈性體輪胎組成物包含一個(gè)彈性體組份，及一個(gè)塑料組份，該塑料組份包括聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、一個(gè)改善聚酰胺與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯相容性的相容劑，及一個(gè)改善聚酰胺與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯混合介面的改質(zhì)劑，聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑的含量以聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑三者總重計(jì)分別為10wt% 30wt%、5wt% 15wt %,及 60wt % 80wt %。本發(fā)明所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，該彈性體組份的含量以聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑三者總重計(jì)為Iwt% 80wt%。本發(fā)明所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，該彈性體組份包含馬來(lái)酸酐接枝彈性體。本發(fā)明所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，該馬來(lái)酸酐接枝彈性體是馬來(lái)酸酐接枝熱塑性彈性體、馬來(lái)酸酐接枝熱塑性橡膠或馬來(lái)酸酐接枝橡膠。本發(fā)明所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，該馬來(lái)酸酐接枝彈性體是馬來(lái)酸酐接枝乙烯-聚醋酸乙烯酯、 馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌共聚物、馬來(lái)酸酐接枝乙烯-丙烯橡膠或馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠。本發(fā)明所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，該相容劑包含一個(gè)含有單環(huán)氧官能基的聚合物。本發(fā)明所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，該聚合物是環(huán)氧硅烷樹脂或脂環(huán)型環(huán)氧樹脂。
本發(fā)明所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，該改質(zhì)劑的含量以聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑三者總重計(jì)為1Owt % 30wt%。本發(fā)明的另一目的，在于提供一種耐磨與高強(qiáng)度的熱塑性彈性體輪胎材。本發(fā)明熱塑性彈性體輪胎材為如上述的熱塑性彈性體輪胎組成物進(jìn)行混煉并反應(yīng)所制得。本發(fā)明的有益效果在于:通過(guò)該塑料組份的聚酰胺能使該熱塑性彈性體輪胎組成物具有耐磨耗的效果，再加上該塑料組份的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯能使該熱塑性彈性體輪胎組成物產(chǎn)生高強(qiáng)度的作用，且該熱塑性彈性體輪胎組成物的彈性體組份與塑料組份進(jìn)行混煉并反應(yīng)，能使該熱塑性彈性體輪胎材具有該熱塑性彈性體輪胎組成物的特性。


圖1是一般的輪胎的立體剖面
圖2是本發(fā)明熱塑性彈性體輪胎組成物一個(gè)較佳實(shí)施例的立體剖面圖；圖3是一部雙螺桿押出機(jī)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參閱圖2，本發(fā)明熱塑性彈性體輪胎組成物，適用于制成一個(gè)輪胎2的一層胎面層23，該輪胎2還包含一層環(huán)型中空的胎體層21、數(shù)層交錯(cuò)交疊且設(shè)置于胎體層21外側(cè)的鋼絲環(huán)帶層22，該胎面層23包覆該胎體層21與前述鋼絲環(huán)帶層22。 該熱塑性彈性體輪胎組成物包含一個(gè)彈性體組份及一個(gè)塑料組份，該塑料組份包括聚酰胺(Nylon)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、一個(gè)相容劑，及一個(gè)改質(zhì)劑，通過(guò)該彈性體組份與該塑料組份，能使該熱塑性彈性體輪胎組成物具有熱塑性塑膠及彈性體的特性。由于該塑料組份中的聚酰胺與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯屬于高極性的聚合物，因此與非極性及結(jié)晶性的聚烯烴(polyolefine)彈性體如乙烯-丙烯橡膠(ethylene propylenecopolymer rubber, EPR)、三兀乙丙橡膠(ethylene propylene diene terpolymer, EPDM)等相容性很差，因此利用馬來(lái)酸酐(maleic anhydride)能與該塑料組份的聚酰胺與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯反應(yīng)的機(jī)制，讓該塑料組份與聚烯烴彈性體相互混煉并反應(yīng)制得一熱塑性彈性體輪胎材，能使該熱塑性彈性體輪胎材不需經(jīng)過(guò)硫化即具有該熱塑性彈性體輪胎組成物的特性。較佳地，該彈性體組份具有馬來(lái)酸酐接枝彈性體(maleic anhydride graftedelastomer),能使該彈性體組份同時(shí)具有彈性體的物性及與該塑料組份中的氨基(NH)或醇基(OH)相鍵結(jié)的活性酸酐基團(tuán)，進(jìn)一步的能使該熱塑性彈性體輪胎組成物具有吸收沖擊力量的彈性效果，較佳地，該馬來(lái)酸酐接枝彈性體選自于馬來(lái)酸酐接枝熱塑性彈性體(maleic anhydride grafted thermoplastic elastomer)、馬來(lái)酸酐接枝熱塑性橡膠(maleic anhydride grafted thermoplastic rubber)或馬來(lái)酸酐接枝橡膠(maleicanhydride grafted rubber);較佳地，該馬來(lái)酸酐接枝彈性體選自于馬來(lái)酸酐接枝乙烯-聚醋酸乙烯酯(maleic anhydride grafted vinyl acetate, EVA-g-MAH)、馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌共聚物(maleic anhydride grafted styrene butadienestyrene block copolymer, SBS-g-MAH)、馬來(lái)酸酐接枝乙烯-丙烯橡膠(maleic anhydridegrafted ethylene propylene copolymer rubber, EPR-g-MAH)或馬來(lái)酸酐接枝三兀乙丙橡膠(maleic anhydride grafted ethylene propylene diene terpolymer, EPDM-g-MAH)。需要說(shuō)明的是，能夠適度的調(diào)整該彈性體組份與該塑料組份的配比，但該熱塑性彈性體輪胎組成物的物性也會(huì)因此改變,添加過(guò)少的該彈性體組份會(huì)使該熱塑性彈性體輪胎組成物的彈性變差或不具有彈性，而添加過(guò)多的該彈性體組份會(huì)降低該熱塑性彈性體輪胎組成物的耐磨耗性與強(qiáng)度，為使該熱塑性彈性體輪胎組成物具有輪胎所要求的彈性效果，較佳地，該彈性體組份以聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑三者總重計(jì)為I 80wt%。聚酰胺的抗張強(qiáng)度與韌性較佳，能使該熱塑性彈性體輪胎組成物具有耐磨耗的效果，但聚酰胺的抗折強(qiáng)度與尺寸安定性較差，所以，通過(guò)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的添加能夠提升該熱塑性彈性體輪胎組成物在抗折強(qiáng)度與尺寸安定性的表現(xiàn)。再者，由于聚酰胺與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯是兩種截然不同的材料，因此添加該相容劑用以改善聚酰胺與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯相容性，并平衡兩者間的結(jié)晶速率，且使該塑料組份中的聚酰胺與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯穩(wěn)定的相容，而產(chǎn)生良好的尺寸安定性，另一方面，通過(guò)該相容劑的添加，能使該塑料組份由高結(jié)晶性的塑料轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃葡鹉z具有柔軟與觸感佳的特性。較佳地，該相容劑具有一個(gè)含有單環(huán)氧官能基的聚合物；較佳地，該聚合物選自于環(huán)氧娃燒樹脂(epoxy silaneresin)或月旨環(huán)型環(huán)氧申對(duì)月旨(alicyclic type epoxy resin)。需要說(shuō)明的是，能夠適度的調(diào)整聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑的配t匕，但相對(duì)所獲得該熱塑性彈性體輪胎組成物的物性也會(huì)因此改變，添加過(guò)少的聚酰胺會(huì)降低該熱塑性彈性體輪胎組成物的耐磨耗性，且添加過(guò)少的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯會(huì)降低該熱塑性彈性體輪胎組成物的強(qiáng)度，而添加過(guò)少該相容劑會(huì)降低該熱塑性彈性體輪胎組成物的柔軟度，為使該熱塑性彈性體輪胎組成物具有輪胎所要求的耐磨耗與強(qiáng)度效果，該塑料組份的聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑的含量以聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑三者總重計(jì)分別為10wt% 30wt%、5wt% 15wt%,及60wt% 80wt%。

由于聚酰胺屬韌性材料，相對(duì)地，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯屬剛脆性材料，為增進(jìn)該熱塑性彈性體輪胎組成物的沖擊強(qiáng)度與低溫下的效果，在該塑料組份中添加該改質(zhì)劑，用以改善聚酰胺與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的混合介面，較佳地，該改質(zhì)劑的含量以聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑三者總重計(jì)為10 30wt %，較佳地，該改質(zhì)劑能夠?yàn)橐蚁?辛烯共聚物(ethylene octene trepolymer, Ρ0Ε)。值得一提的是，通過(guò)該熱塑性彈性體輪胎組成物良好的加工性，能夠使用熱壓、射出或型材擠出(profile extrusion)成型方式作業(yè)，以形成包覆于該輪胎2的該胎體層21與前述鋼絲環(huán)帶層22外的胎面層23，而產(chǎn)生方便制造的效果，且能夠進(jìn)一步的回收再制，而產(chǎn)生資源再利用的效果。以下分別通過(guò)下列具體例進(jìn)一步說(shuō)明該較佳實(shí)施例的制法，及其所呈現(xiàn)的物性?；瘜W(xué)品來(lái)源:聚酰胺(Nylon6):分子量范圍16000 19000，為力鵬公司廢布、廢紗經(jīng)粉碎機(jī)粉碎。聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET):分子量范圍200000，為力鵬公司廢布、廢紗經(jīng)粉碎機(jī)粉碎。相容劑:SilaneCoupling Agent A-187 (KH-560)，化學(xué)名稱為 Y_(2，3_環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基娃燒(Y-(2, 3_epoxypropoxy)propyltrimethoxysilane),購(gòu)自成者都
晨邦化工，結(jié)構(gòu)式如通式(I)。
權(quán)利要求
1.種熱塑性彈性體輪胎組成物，適用于制成一個(gè)輪胎的胎面層，其特征在于:該熱塑性彈性體輪胎組成物包含一個(gè)彈性體組份，及一個(gè)塑料組份，該塑料組份包括聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、一個(gè)改善聚酰胺與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯相容性的相容劑，及一個(gè)改善聚酰胺與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯混合介面的改質(zhì)劑，聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑的含量以聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑三者總重計(jì)分別為10wt% 30wt %、5wt % 15wt%,及 60wt% 80wt%。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，其特征在于:該彈性體組份的含量以聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑三者總重計(jì)為lwt% 80wt%。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，其特征在于:該彈性體組份包含馬來(lái)酸酐接枝彈性體。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，其特征在于:該馬來(lái)酸酐接枝彈性體是馬來(lái)酸酐接枝熱塑性彈性體、馬來(lái)酸酐接枝熱塑性橡膠或馬來(lái)酸酐接枝橡膠。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，其特征在于:該馬來(lái)酸酐接枝彈性體是馬來(lái)酸酐接枝乙烯-聚醋酸乙烯酯、馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌共聚物、馬來(lái)酸酐接枝乙烯丙烯橡膠或馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，其特征在于:該相容劑包含一個(gè)含有單環(huán)氧官能基的聚合物。
7.據(jù)權(quán)利要求6所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，其特征在于:該聚合物是環(huán)氧硅烷樹脂或脂環(huán)型環(huán)氧樹脂。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體輪胎組成物，其特征在于:該改質(zhì)劑的含量以聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，及該相容劑三者總重計(jì)為IOwt% 30wt%。
9.種熱塑性彈性體輪胎材，其特征在于:該熱塑性彈性體輪胎材為如權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體輪胎組成物進(jìn)行混煉并反應(yīng)所制得。
全文摘要
一種熱塑性彈性體輪胎組成物與熱塑性彈性體輪胎材，該熱塑性彈性體輪胎組成物包含一個(gè)彈性體組份及一個(gè)塑料組份，該塑料組份包括聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、一個(gè)相容劑，及一種改質(zhì)劑，本發(fā)明還提供一種由上述熱塑性彈性體輪胎組成物反應(yīng)制得的熱塑性彈性體輪胎材，借此，該塑料組份的聚酰胺能使該熱塑性彈性體輪胎組成物具有耐磨耗的效果，再加上該塑料組份的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯能使該熱塑性彈性體輪胎組成物產(chǎn)生高強(qiáng)度的作用，且該熱塑性彈性體輪胎組成物的彈性體組份與該塑料組份進(jìn)行混煉并反應(yīng)，能使該熱塑性彈性體輪胎材具有該熱塑性彈性體輪胎組成物的特性。
文檔編號(hào)B60C1/00GK103087509SQ20111034006
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者林文仲, 詹明朗, 吳文生, 張嘉顯 申請(qǐng)人:力鵬企業(yè)股份有限公司